Грунтовка-преобразователь ржавчины

 

Изобретение предназначено для защиты прокорродировавших поверхностей из различных металлов и сплавов перед последующим нанесением лакокрасочных покрытий из эпоксидных, акриловых, алкидных и других материалов. Грунтовка включает эпоксидиановую смолу, пигмент, ингибиторы, аминный отвердитель. Грунтовка-преобразователь ржавчины отличается тем, что дополнительно содержит глицидиловый эфир кислот фосфора при следующем соотношении компонентов, маc.ч.: эпоксидиановая смола 100, глицидиловый эфир кислот фосфора 5-20, пигмент 20-50, ингибиторы 30-60, аминный отвердитель - стехиометрическое количество. При использовании данного состава повышается адгезия грунтовки к прокорродировавшим поверхностям сталей, расширяется круг защищаемых металлов, повышается стойкость к действию воды и агрессивных сред, снижается пожароопасность. 2 табл.

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к составам водостойких антикоррозионных грунтов для защиты прокорродировавших поверхностей из различных металлов и сплавов перед последующим нанесением лакокрасочных покрытий из эпоксидных, акриловых, алкидных и других материалов.

Известна грунтовка-модификатор ржавчины на основе ортофосфорной кислоты (22,5-23,5 мас. %), жидкого стекла (1,5-1,7 мас. %), растворителя (ацетона, 15,4-16,2 мас. %), воды (23,8-24,8 мас. %), окислителя (порошкообразного лигносульфоната со 100%-ным натриевым основанием, 18,3-19,0 мас. %), золы-уноса (1,5-1,7 мас. %), пленкообразователя (эпоксидной смолы, 1,5-1,7 мас. %), раствора пигмента-наполнителя (железного сурика в олифе, 1,5-1,7 мас. %), фенольной смолы (0,3-1,1 мас. %).

Недостатками данной грунтовки являются недостаточная водостойкость, невысокая адгезия и защитные свойства из-за образования избытком фосфорной кислоты водорастворимых соединений [патент РФ 2062819, кл. С 23 С 22/10, опубл. Б.И. 18, 27.06.96. Грунтовка-модификатор ржавчины. Чернухо В.П.].

Наиболее близкой по составу и достигаемому результату к предлагаемой композиции является грунтовка ЭП-0180 красно-коричневая [ТУ 6-10-1858-82], предназначенная для грунтования прокорродировавших поверхностей черных металлов, представляющая собой суспензию пигментов и наполнителей в растворе эпоксидной смолы Э-40 с введением пластификаторов и специальных добавок. Отверждение грунтовки проводят отвердителем 1. Условная вязкость грунтовки по ВЗ-4 30-60 с, содержание нелетучих веществ 74-81, время высыхания до степени 3 при 20±2^oС и относительной влажности не выше 70% не более 24 ч, жизнеспособность - не менее 8 ч. Стойкость пленки при 20±2^oС к действию воды - не менее 48 ч, 5%-ного раствора серной кислоты - не менее 24 ч.

Недостатками грунтовки являются невысокая адгезия по прокорродировавшим сталям, невозможность использования для защиты цветных металлов, недостаточная стойкость к действию воды и агрессивных жидкостей, высокая пожароопасность из-за большого количества растворителей.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение адгезии грунтовки к прокорродированным поверхностям сталей, на расширение круга защищаемых металлов, на повышение стойкости к действию воды и агрессивных сред, на снижение пожароопасности за счет исключения растворителей.

Поставленная задача решается тем, что грунтовка-преобразователь ржавчины, включающая эпоксидиановую смолу, пигмент, ингибиторы, аминный отвердитель, дополнительно содержит глицидиловый эфир кислот фосфора при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: Эпоксидиановая смола - 100 Глицидиловый эфир кислот фосфора - 5 - 20 Пигмент - 20 - 50 Ингибиторы - 30 - 60 Аминный отвердитель - Стехиометрическое количество В качестве эпоксидиановой смолы используют смолу ЭД-20 (ГОСТ 105-87-84), Э-40 (ОСТ 10-416-76). В качестве отвердителей использовали: ПЭПА - полиэтиленполиамин (ТУ 6-02-594-80), УП-0633М - моноцианэтилентриамин (ТУ 6-05-1863-78), УП-0638 - эвтектика 4,4'-диаминодифенилметана и мета-фенилендиамина (ТУ 6-09-15-295-77), АФ-2 - N-крезилэтилендиамин (ТУ 2494-511-0020333521-94). В качестве пигментов используют двуокись титана (ГОСТ 9808-94), окись цинка (ТУ 6-09-01-760-90). В качестве ингибиторов коррозии - фосфат цинка (ТУ 301-10-033-90), молибдат цинка (ТУ 301-10-034-90), фосфат хрома (ТУ 6-18-87-75), хромат стронция (ТУ 48-4-239-82).

В качестве преобразователя ржавчины используют глицидиловые эфиры кислот фосфора общей формулы , где R= Это низковязкие, прозрачные, бесцветные, нелетучие и негорючие жидкости, хорошо совмещающиеся с эпоксидиановыми смолами. В качестве глицидиловых эфиров кислот фосфора были использованы диглицидилметилфосфат (R=ОСН₃), триглицидилфосфат (R=) и диглицидилметилфосфонат (R=СН₃).

Заявляемая грунтовка существенно отличается по составу от прототипа. У грунтовки отсутствуют легколетучие огнеопасные растворители, входящие в состав грунтовки-прототипа (этилцеллозольв, ацетон, ксилол и др.), наполнители (молотый тальк и порошок кислотоупорный), пластификатор (дибутилфталат), окислитель (пирокатехин).

Вводимые в состав заявляемой грунтовки глицидиловые эфиры кислот фосфора выполняют роль преобразователя ржавчины в результате перевода продуктов коррозии в комплексные соли с фосфорорганическими соединениями. Кроме того, при отверждении эпоксидной смолы аминным отвердителем глицидиловые эфиры кислот фосфора встраиваются в полимерную сетку за счет раскрытия собственных эпоксидных групп. Глицидиловые эфиры кислот фосфора выполняют также роль растворителя, исключая необходимость применения легколетучих взрывоопасных токсичных органических растворителей прототипа. Глицидиловые эфиры кислот фосфора повышают адгезию грунтовки к подложке за счет взаимодействия с ионами металла на поверхности подложки и с аминогруппами отвердителя. В результате такого взаимодействия улучшается водо- и химстойкость грунтовки.

Составы готовят следующим образом. Эпоксидные смолы и глицидиловые эфиры кислот фосфора перемешивают при комнатной температуре в течение 10-20 мин, далее вводят пигменты и ингибиторы и диспергируют. Перед нанесением на поверхность в состав вводят расчетное количество отвердителя. Составы наносят на поверхность стали (Ст3) без ржавчины и равномерно прокорродировавшей (толщина слоя продуктов коррозии не превышает 100 мкм), алюминия (Д-16), титана (ВТ-6). Сушку покрытия проводят при 20±2^oС и относительной влажности не выше 70%.

Конкретные составы по примерам приведены в таблице 1. Основные характеристики грунтовок и ГОСТы испытаний приведены в таблице 2. Как видно из таблицы 2, заявляемая грунтовка, по сравнению с прототипом, обладает лучшей водо- и химстойкостью, более высокой адгезией к прокорродировавшим сталям. Предлагаемая грунтовка может быть использована для защиты цветных металлов и сплавов. По ряду других показателей заявляемая грунтовка находится на уровне прототипа.

Формула изобретения

Грунтовка-преобразователь ржавчины для противокоррозионной защиты сталей и цветных металлов, содержащая эпоксидиановую смолу, аминный отвердитель, пигмент, ингибиторы, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит глицидиловый эфир кислот фосфора при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидиановая смола - 100
Глицидиловый эфир кислот фосфора - 5-20
Пигмент - 20-50
Ингибиторы - 30-60
Аминный отвердитель - Стехиометрическое количество,

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4